2 - Investigación

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Electric vehicles and power quality in low voltage networks: Real data analysis and modeling

| 2022

Electric vehicles (EVs) will help to decarbonize energy systems. However, their connection to on-board level 2 chargers (7.2 kW) at household facilities brings challenges to Distribution Network Operators (DNOs) as they can affect the power quality of low voltage (LV) networks. In order to truly assess these effects, the electrical behavior of the on-board charger in terms of its non-linear content, power demand, and charge rate must be understood first. Nonetheless, most modeling methodologies with this aim result in circuital approaches, and thus, in heavy computational burdens, or assume simplified representations that do not correspond to the reality of the charge. To overcome this, we present a new methodology to model the power quality characteristics of EVs based on measured data from the harmonic spectra of the charger. The model provides a precise and efficient electrical characterization, where probabilistic models of the harmonic spectra are used to compute the power demand during every stage of the charge. Due to its probabilistic nature, these harmonic spectra are represented using Gaussian Mixture Models. We validate the model contrasting simulated data versus real measured one. Then, we illustrate a case study of the model in a LV network power quality assessment with different EV penetration levels, considering time-series harmonic power flows with 10-min resolution under a Monte Carlo approach. Obtained results revealed an increase in the network chargeability and voltage unbalance, along with an increased content of the third harmonic, which appears to be the most intense.

Are Longer and Heavier Vehicles (LHVs) Beneficial for Society? A Cost Benefit Analysis to Evaluate their Potential Implementation in Spain

Ortega Hortelano, Alejandro | 2014

In this paper we carry out a thorough review of the current research related to the benefits and costs arising from the implementation of longer and heavier vehicles (LHVs). From this review we concluded that despite the many studies available, little has been said about the sensitivity of the benefits and costs to the ultimate performance of the key variables related to the evolution of the economy, road transport performance, safety, and so on. In order to fill this gap, we have designed a sensitivity approach based on a cost benefit analysis tool to determine which variables demonstrate the greatest influence on the benefits and costs stemming from the implementation of LHVs. In order to test the methodology, we have used it in an analysis of the Spanish trunk network. The results show that the benefits of LHVs for society are significant. Even in the least favorable scenario, the economic benefits are greater than €3500 million over 15 years, and the environment enhanced as well, for CO2 emissions are reduced by 2 Million tonnes. Overall we noted how the results are not very sensitive to the evolution of key variables in determining the final outcome. However, we found that the variables that have the greatest affect on the final benefit, such as traffic growth and social discount rate, depend basically on the performance of the overall economy. Moreover, the private cost for haulers seems to be more important in determining the final benefit than externality costs.

Road freight transport decoupling: A comparative analysis between the United Kingdom and Spain

Alises, Ana | 2014

Economic growth has traditionally been linked to road freight transport demand, leading to a steady rise in social and environmental impacts. Concern about this problem has caused the EU to promote a decoupling strategy aimed at boosting sustainable development in European countries by improving the efficiency of transport systems without curbing economic growth. Over the last few years empirical evidence in some countries such as the United Kingdom has shown an increase in GDP while the volume of road freight traffic has remained stable or even decreased. This paper compares recent decoupling trends by analyzing the evolution of road tonne-kms/GDP relationship in the United Kingdom and Spain from 1999 to 2007. This comparison seeks to identify the main differences and key drivers of decoupling in both countries. We first provide an overview of the divergences between both economic structures and levels of road transport intensity. Then we conduct a decomposition analysis in order to identify the variables that explain the evolution of truck traffic per unit of GDP in each country. The results show that the increasing share of services in GDP has substantially contributed to decreasing road transport demand in both cases. Changes in road transport intensity due to improvements in logistic and supply chain management have been more successful in the UK than in Spain.

Modelo para la optimización del transporte primario y secundario en Mexichem Colombia SAS

Urrego Escobar, Wilson | 2016-04-13

El transporte de carga para las empresas industriales es uno de los aspectos más importantes ya que tienen un gran impacto financiero y puede llegar a ser un diferenciador de servicio, la suma de estos dos componente sitúa al transporte como ventaja competitiva en un mercado cada vez está más competido tanto local como globalmente. Cada compañía de acuerdo con su naturaleza y el mercado donde participa diseña sus modelos comerciales y de estos se derivan los canales de distribución que respaldan dichos modelossiempre enfocados en tener una relación costo servicio lo más balanceado posible.

Bassline composition for alternative rock using SP and SDS algorithms, a multi-objective approach

Zarta Barrera, Andrés Felipe | 2016

Esta investigación tiene como propósito solucionar el problema de encontrar un “buen” bajo para acompañar una melodía y una batería, siguiendo la estructura del genero Rock Alternativo. El método de solución consta de varias etapas las cuales incluyen: determinar la tonalidad de la canción utilizando un algoritmo de Matching que compara las notas en la melodía con las notas en cada tonalidad, ajustar acordes a la melodía construyendo un grafo de posibles progresiones y encontrando la ruta mas corta en este, improvisar bajos usando estos acordes como guía utilizando el algoritmo “Stochastic Diffusion Search”. Las soluciones deben satisfacer una serie de restricciones mientras se maximiza la calidad del sonido medida usando dos criterios diferentes.

Sistema de producción Kanban para el control de los inventarios en la línea de producción del candado tipo alemán 870 en Assa Abloy Colombia

Murillo Varón, Carol Estefanie | 2017-11-10

El común denominador de las compañías es el crecimiento y la permanencia en el mercado, lo cual se logra a través de la claridad en su estrategia competitiva y la flexibilidad ante los cambios de la demanda, los clientes o el entorno. Sin considerar particularmente cual estrategia de operaciones es adoptada por la compañía, la finalidad generalmente es buscar la satisfacción del cliente, para lo cual la entrega oportuna y el costo propicio del producto sin lugar a duda son atributos dominantes. Es importante entonces resaltar que las compañías deberán establecer la operación de la cadena de suministro de manera que se cumpa el nivel de servicio esperado por el cliente, garantizando la eficiencia en los costos. Uno de los problemas más comunes que enfrentan las compañías cuando deben ser flexibles, es el método usado para la planeación de la producción, tradicionalmente, el control de la producción se basa en un Sistema de Empujar “push”, el cual genera inventarios basados en un pronóstico de demanda que determina los tamaños de los lotes por comprar y almacenar. A medida que se empuja el pedido a través del proceso de producción se crean faltantes o sobrantes de inventario en la cadena de suministro tanto en las materias primas, inventario en proceso y producto terminado que conlleva a costos operacionales adicionales. Con el fin de abordar el problema expuesto, las organizaciones buscan nuevas técnicas para apalancar la estrategia de operaciones, aplicando en su manufactura el Sistema de Halar “pull” conocido como Justo a Tiempo “Just-in-time JIT”, donde se fabrica únicamente lo requerido y justo en el tiempo necesario; esta técnica hace parte de la filosofía Japonesa Manufactura Esbelta “Lean Manufacturing” que permite incrementar la eficiencia de la producción, reduciendo el nivel de desperdicios en materiales, tiempo y esfuerzo involucrado en el proceso.

Modelo de simulación para analizar el problema de re-localización de las ambulancia de un servicio de emergencia médico (SEM).

Rodríguez Quintero, Alma Karina | 2016

Los Servicios de Emergencias Médicas-SEM son sistemas responsables de la estabilización y transporte pre-hospitalario de pacientes con urgencia y emergencia médicas. Por esta razón generalmente la diferencia entre la vida y la muerte de los pacientes ante la ocurrencia de un evento se ve afectada por la capacidad de un SEM de responder adecuadamente cuando se le solicita un servicio. Para lograr esto un SEM debe ubicar sus vehículos de tal manera que se garantice un óptimo desempeño. Sin embargo, esta es una decisión que no es fácil tomar. Los acelerados cambios de los entornos, variaciones de la demanda dependiendo del día de la semana o época del año y adicionalmente, en algunos casos, restricciones operacionales debido a la disponibilidad de los recursos hacen que los SEM tengan la necesidad de cambiar constantemente la ubicación de sus vehículos. Esto se conoce en la literatura como problemas de relocalización de vehículos. Teniendo en cuenta lo anterior, en el presente trabajo se desarrolló un modelo de simulación de eventos discretos que permite evaluar políticas de relocalización de un SEM. Para esto se utilizó como sistema de referencia el servicio de Coomeva Emergencia Médica. El cual es un servicio de atención médica a domicilio y atención de urgencias y emergencia las 24 horas del día. Se encontró que aunque en algunos casos es posible que debido a la política actual del SEM de estudio, de ubicar los vehículos en los barrios donde se prestó el último servicio, se presenten mayores tiempos de respuesta, cuando analizamos todo los servicios se observa que con esta política se generan menores porcentajes de cancelaciones y de tiempos de espera. Además, la política actual permite una mayor disponibilidad de los vehículos para atender las solicitudes de los pacientes, debido a que están disponibles inmediatamente después de terminar un servicio. A diferencia de esto, cuando los vehículos deben desplazarse a una base después de finalizar un servicio, se presenta un aumento significativo en los tiempos de viaje, lo cual afecta la disponibilidad de los vehículos y aumenta los porcentajes de cancelaciones y los tiempos de espera de los pacientes.

Model to measure the effect of the integration of information in business processes. Example: bidding process for an industry

Rodríıguez Rios, Claudia Yadira | 2021-10

The main contribution of the research is to propose a quantitative model based on indicators designed by the authors, to measure the effect on the performance of the process caused by an improvement in the integration of information.

CONTRATOS DE FUTURO DE AGUA (NQH2O) Y CÁLCULO DE SU RIESGO FINANCIERO ENTRE EL 2019 Y 2021

Alarcón Valenzuela, Joel Santiago | 2021

Las sequías no son nada nuevo para el estado de California, estas vienen azotando la región durante décadas, así mismo, causando graves problemas en la disponibilidad de los recursos hídricos necesarios, tanto para usos industriales como cotidianos, pero es especialmente preocupante ya que estas sequías han ido escalando paulatinamente, alcanzando máximos históricos durante los últimos 5 años. Por lo cual el este documento está enfocado en este estado norteamericano. Por otra parte, la inclusión del agua en mercados financieros tanto formales como informales, no es un tema nuevo, ya que, en diversas regiones a lo largo del mundo desde hace ya varios años se han venido arraigando más actividades de comercialización de este recurso; en consecuencia a esto, se culminó con la creación del índice NASDAQ NQH2O en Septiembre de 2019, y sus respectivos contratos de futuro desde diciembre de 2020 en la bolsa mercantil de Chicago (o también conocida como CME), el mercado de derivados más grande del mundo. Aquí es cuando nace la necesidad de saber con certeza el riesgo financiero que implica colocar capital es este activo o commodity y poder brindar soluciones que permitan reducir este riesgo, para esto, hacemos uso de dos metodologías ya muy conocidas y probadas en los mercados financieros, el VaR (Value at Risk) y la teoría de portafolio eficiente de Markowitz.

EFECTO DE UNA INFRAESTRUCTURA DE TRANSPORTE VIARIA EN LA ESTRUCTURA URBANA. CASO DE ESTUDIO: AUTOVÍA ORBITAL B-40 DE BARCELONA

Suárez Pradilla, Mónica Marcela | 2019

Objetivo El objetivo de este artículo es analizar el impacto de la construcción de la Autovía B-40 en la estructura urbana policéntrica de la región Metropolitana de Barcelona (en adelante RMB); a partir de la modificación de la distancia y de las relaciones funcionales producidas por los nuevos patrones de movilidad. Metodología En este trabajo, la relación entre policentrismo e infraestructura de transporte se evalúa utilizando herramientas de modelación de viajes y diferentes indicadores territoriales y de estructura urbana. Los análisis se realizan para diferentes escalas temporales y para dos situaciones denominadas sin y con proyecto. Como caso de estudio se eligió la Autovía Orbital B-40 ubicada en la RMB conformada por 164 municipios y, organizada en cinco coronas metropolitanas definidas cada diez kilómetros a partir de Barcelona. Conclusiones Los resultados obtenidos señalan que el principal efecto de la construcción de la autovía orbital B-40 en la RMB se debe a la articulación que genera entre los principales ejes viarios que cruza y conecta. Además, se demuestra que existe variación en el policentrismo por efecto de los nuevos patrones de movilidad que se generan al introducir un nuevo eje viario en el territorio

Electric vehicle charging stations’ location in urban transportation networks: A heuristic methodology.

Torres Franco, Sebastian | 2021

The lack of public charging infrastructure has been one of the main barriers preventing the technological transition from traditional vehicles to electric vehicles. To accelerate this technological transition, it is necessary to elaborate optimal charging station location strategies to increase the user confidence, and maintain investment costs within acceptable levels. However, the existing works for this purpose are often based on multipath considerations or multi-objective functions, that result in taxing computational efforts for urban transportation networks. This article presents a heuristic methodology for urban transportation networks, that considers the deployment of the charging stations for coverage purposes, and the fulfilment of user preferences and constraints as two separated processes. In this methodology, a Reallocation Algorithm is formulated to prioritize the selection of Locations of Interest, and to reduce the number of stations with overlapping covering areas. The methodology results are compared to those drawn from a Greedy Algorithm based on a multipath consideration, in an extensive metropolitan transportation network. The results show that the proposed methodology significantly reduce the computational time required for solving the location problem, and furthermore, allows for similar results to those obtained when considering k = 2 and k = 3 deviation paths.

Improved Corrosion Protection Properties in Anodic Films Type Porous on 2024 T3 Aluminium Alloys Obtained by Pulse Reverse Plating.

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2013

This article presents the results of improvement in the electrochemical properties of porous type anodic films grown on aluminium alloy AA2024 T3, obtained with the techniques of direct current, pulsed direct current and reverse pulse current, through an electrolyte H2SO4 al 15% v/v. Morphological analysis was used atomic force microscopy and scanning electron microscopy allowing to identify the films obtained with inverse pulse current have a grain size smaller than those obtained by the two other deposition techniques. The evaluation of corrosion resistance in the films, we used electrochemical impedance spectroscopy and anodic polarization curves Tafel. These evaluation techniques established that the reverse pulse current deposition can generate deposits which increase the corrosion resistance of the anodic film.

Erosion Corrosion Evaluation of CrN/AlN Multilayer Coatings, by Varying the Velocity and Impact Angle of the Particle

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2013

In order to provide solutions to erosion corrosion in industrial devices, thin films of CrN/AlN were deposited on AISI D3 steel substrates using a magnetron sputtering system multitarget with rf (13.56 MHz), from Al and Cr targets of high purity (99.99%) in an atmosphere composed by Ar/N2. The erosion tests and corrosion erosion were made by equipment which lets the change of the impact angle and the jet velocity of the silica particle; moreover the equipment is engaged with a potentiostat. The polarization curves were done in the resting potential. Subsequently of the realization of the polarization curves experiments, the samples were analyzed by scanning electron microscopy. The coating performance is compared with the AISI D3 steel without coating. The degradation mechanisms for PVD coating and uncoated steels have been presented with the help of diagrams wear mechanism.

Corrosion Behavior of the AA2124 Aluminium Alloy Exposed to Ethanol Mixtures

Aperador Chaparro, William Arnulfo | 2013

In the present article was studied the corrosion behavior of the AA2124 aluminum alloy which is a material used to fabricate parts of combustion engines, in a gasoline-bioethanol mixtures with concentrations of 5%, 10% and 20%. The evaluation was performed by potentiodynamics techniques and electrochemical impedance spectroscopy. It was determinate that the corrosion is more evident for mixtures with a greater amount of bioethanol and the corrosion type generated was superficial that begins on a clean surface and extends below it.

Estrategias robóticas de desinfección para manejo de la pandemia por COVID - 19

Loaiza Sánchez, Manuela | 2021-12-15

Al buscar una posible solución o mejora para la calidad de vida de las personas durante esta emergencia global, se le ha abierto la oportunidad a la robótica e inteligencia artificial de surgir exponencialmente; siendo evidenciada en estudios de implementación robótica. Se han implementado métodos de salas automatizadas sin contacto durante la desinfección o en inglés conocido como no-touch disinfection system (NTD), ya que estas permiten una desinfección eficaz y fiable de la contaminación superficial del espacio. Para dar otra solución a esta problemática de desinfección de espacios durante la pandemia por el COVID-19, de la mano del semillero de rehabilitación y el centro de Biomecánica de la Escuela Colombiana Julio Garavito, a través del proyecto COVIBOT del 2020-2021, se propone implementar un robot automatizado haciendo uso de radicación de luz ultravioleta-C para la desinfección de los espacios de la universidad, haciendo un control monitoreado remotamente durante la desinfección, implementando a su vez sensores de UV y sensores de movimiento para garantizar que no haya personas dentro del espacio que se esté desinfectando.

Gasification of Biomass in a Fixed Bed Reactor

Delgado, Emilio | 2014

Currently, there are different kinds of alternative fuels called "clean fuels" within which hydrogen gas is considered. The hydrogen can be produced by various methods. The aim of this research is producing hydrogen gas by gasification of biomass in a fixed bed reactor, using a gaseous mixture with a high energy potential.

Mejoramiento de las propiedades de tensión en WPC de LDPE: HIPS/fibra natural mediante entrecruzamiento con DCP

Delgado Tobón, Arnoldo Emilio | 2014

Fibra de Retamo Liso (telinemonspessulana) fue mezclada en una matriz polimérica formada por: polietileno de baja densidad (LDPE) y poliestireno de alto impacto (HIPS) en relación 70:30 respectivamente. La fibra natural fue sometida a reducción de tamaño entre 1700 y 850 µm; se le realizó tratamiento superficial de mercerización; el contenido de humedad fue 0,17%. El análisis termo gravimétrico (TGA) muestra que la fibra tratada tiene estabilidad de 200,53 °C. La elaboración del compuesto se realizó en mezclador interno y la técnica de obtención de las probetas fue mediante moldeo por compresión. Se evaluó el efecto del agente entrecruzante peróxido de dicumilo (DCP) en compuestos con varios porcentajes de fibra: 0; 10; 25; 50 phr. La adición de DCP (1 phr) en los compuestos, mejora significativamente las propiedades de tensión con respecto a similares concentraciones de fibra; sin embargo, esta diferencia en los valores de las propiedades disminuye progresivamente cuando la cantidad de fibra se aproxima a 50 phr. El aumento en la concentración de fibra afecta negativamente las propiedades de tensión, con excepción del Módulo de Elasticidad y la Resistencia a la Fluencia. La causa principal es originada por la baja adhesión interfacial fibra natural-matriz polimérica, claramente evidenciada en las imágenes SEM.

Hybrid Heuristic for the Inventory Location-Routing Problem

Guerrero, W.J. | 2013

Resolver el problema de localización y ruteo de inventarios optimiza simultáneamente el diseño de la cadena de suministro y sus costos operacionales. Los supuestos del modelo incluyen el hecho que los vehículos pueden visitar más de un cliente por ruta y se incluyen las decisiones de inventario para un sistema con múltiples depósitos, con múltiples puntos de venta para un horizonte de planeación discreto. El problema es determinar el conjunto de depósitosporabrir, las cantidades por enviar desde los proveedores a los depósitos y de los depósitos a los puntos de venta, y la secuencia en que los puntos de venta serán visitados por una flota de vehículos homogénea. Un modelo de programación entera-mixta se propone para describir el problema. Un método hibrido que involucra un enfoque exacto dentro de un esquema heurístico es presentado. Su desempeño se prueba con instancias del problema de localizacion y ruteo, y de ruteo de inventarios.

A relax-and-price heuristic for the inventory-location-routing problem

Guerrero, W. J.C | 2014

This paper considers the problem of designing a supply chain assuming routing decisions. The objective is to select a subset of depots to open from a set of candidates, the inventory policies for a two-echelon system, and the set of routes to perform distribution from the upper echelon to the next by a homogeneous fleet of vehicles over a finite planning horizon considering deterministic demand. To solve the problem, a partition is proposed using a Dantzig–Wolfe formulation on the routing variables. A hybridization between column generation, Lagrangian relaxation, and local search is presented within a heuristic procedure. Results demonstrate the capability of the algorithm to compute high quality solutions and empirically estimate the improvement in the cost function of the proposed model at up to 9% compared to the sequential approach. Furthermore, the suggested pricing problem is a new variant of the shortest path problem with applications in urban transportation and telecommunications.

University Course Scheduling and Classroom Assignment

Torres-Ovalle, Camilo | 2014

This paper studies a real-life course timetabling and classroom assignment problem found at Universidad de La Sabana, Colombia. The problem is characterized and modeled using integer linear programming. Because of its complexity in the number of decision variables and constraints, a hierarchical two-phase solution approach is proposed: course timetabling firstly, and classroom assignment, secondly. The approach is validated using real data from the first semester of year 2012. Results show that the proposed approach obtains a better utilization of classrooms satisfying both hard and soft constraints of the original problem. A sensitivity analysis is finally carried out, in which it was possible to verify the possibility of reducing both the number of classrooms to be assigned and the number of course groups. Both analyses allow an increase in teaching resource availability and a reduction of total cost.